【题目】“关爱生命,注意安全”。惨痛的天津爆炸触目惊心,火灾之后依然火势绵延不绝的原因之一是易燃物中含有电石。工业上常用电石(主要成分为CaC2,杂质为CaS等)与水反应生产乙炔气。
(1)工业上合成CaC2主要采用氧热法。
已知:CaO(s)+3C(s)=CaC2(s)+CO(g) △H=+464.1kJ·mol-1
C(s)+l/2O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ.mol-1
若不考虑热量耗散,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有CO,为维持热平衡,每生产l molCaC2,转移电子的物质的量为_______。
(2)已知2000℃时,合成碳化钙的过程中还可能涉及到如下反应
CaO(s)+C(s) Ca(g)+CO(g) K1 △H1=a KJ·mol-1
Ca(g)+2C(s) CaC2(s) K2 △H2=b KJ·mol-1
2CaO(s)+CaC2(s) 3Ca(g)+2CO(g) K3 △H3=c KJ·mol-1
则K1=_______ (用含K2、K3的代数式表示);c=_____(用含a、b的代数式表示)。
(3)利用电石产生乙炔气的过程中产生的H2S气体制取H2,既廉价又环保。
①利用硫化氢的热不稳定性制取氢气。在体积为2L的恒容密闭容器中,H2S起始物质的量为2mol,达到平衡后H2S的转化率随温度和压强变化如图l所示。据图计算T1℃时压强P1时,硫为气态,则平衡体系中H2的体积分数_____。由图知压强P1__P2(填“大于”“小于”或“等于”),理由是______。
②电化学法制取氢气的原理如图2,请写出反应池中发生反应的离子方程式_____,惰性电极a上发生的电极反应式为_______。
【答案】
(1) 10.4mol电子
(2) ; 2a-b;
(3) 28.6%;小于;相同温度下,压强越大,硫化氢分解反应逆向进行,所以P1小于P2 ;
【解析】
试题分析:(1)根据第一个反应没生成1mol碳化钙需要吸收热量为464.1kJ’,需要第二个反应提供,第一个反应中转移的电子为2mol。第二个反应中消耗的C的物质的量为:464.1/110.5=4.2mol,转移电子为8.4mol,总的转移10.4mol电子。
(2)将第一个反应乘以2减去第二个反应可得2CaO(s)+CaC2(s) 3Ca(g)+2CO(g)△H3=2* △H1 -△H2,K3= K12/K2,即K1= ;C=2a-b;(3)根据图中T1时,硫化氢气体的转化率为40%,根据三行式可直接得出平衡时,硫化氢为1.2mol,硫及氢气为0.8mol,则氢气的体积分数为:28.6%。根据同一个温度下压强P1时候硫化氢转化率大,可知压强小。电解池中的离子方程式为:
惰性电极a上发生的电极反应为:
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【题目】短周期元素P、Q、X、Y、Z原子序数逐渐增大。它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形(V形)、直线形。回答下列问题:
(1) Z的价电子排布式为____________,QZ3分子的空间构型为____________;
(2) X与Z构成的分子是_________分子(填“极性”或“非极性”)
(3) P和Y形成的化合物,其分子中包含__________键(填个数及 “σ键和π键”),该分子中P原子的杂化方式为____________,
(4) 写出一个验证Y与Z的非金属性强弱的离子反应方程式_________________;
(5) 金属镁在Q的单质中燃烧得到的产物与水反应生成两种碱性物质,该反应的化学方程式是____________________________________。
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【题目】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族,e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。请填写下列空白。
(1)e元素基态原子的核外电子排布式为____________。
(2)b、c、d三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为________(填元素符号),其原因是_________。
(3)a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为 ;分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是 (填化学式,写出两种)。
(4)已知c、e能形成晶胞如图甲和图乙所示的两种化合物,化合物的化学式为分别为:甲________,乙 ;甲高温易转化为乙的原因是__________________。
(5)这5种元素形成的一种1∶1型离子化合物中,阴离子呈四面体结构;阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图丙所示)。该化合物中,阴离子为 ,该化合物加热时首先失去的组分是 ,判断理由是 。
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【题目】某研究性学习小组利用所示装置探究二氧化硫的性质。(装置中固定仪器未画出)
(1)A中所装试剂为铜片和 。(填试剂名称),导管F的作用是 。(2)D中试剂为0.5 mol/L BaCl2溶液,实验中无明显现象,若改为同浓度的Ba(NO3)2溶液,则出现白色沉淀,此沉淀的化学式为 ,证明SO2具有 性。
(3)装置B用于验证SO2的漂白性,则其中所装溶液可以为 。
A.酸性高锰酸钾溶液 B.品红溶液 C.石蕊试液 D.蓝色的碘—淀粉溶液
(4)实验时,B中溶液褪色,并有大量气泡冒出,但始终未见C中饱和澄清石灰水出现浑浊或沉淀。请推测可能原因,并设计实验验证。
可能原因: 。实验验证: 。
(5)E中Na2S溶液用于验证SO2的氧化性,预期观察到的现象为 。
(6)指出上述装置中一处明显的不足: 。
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【题目】氮化铝(AlN)是一种新型的无机非金属材料,工业上制备原理如下:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO,反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________;AlN产品中常含有碳等不与NaOH溶液反应的杂质。为了分析某A1N样品中A1N的含量。某实验小组设计了如下三种实验方案。知:A1N+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
【方案1】有人想用下列A、B两个装置中的一种(在通风橱内进行)。只需进行简单而又必要的数据测定,用差量法就可测定样品中A1N的质量分数,较合理的装置是:___________(填代号)。
【方案2】取一定量(m1)的样品,用以下装置测定样品中A1N的纯度(夹持装置己略去)。
(1)上图C装置中球形干燥管的作用是___________;
(2)完成以下实验步骤:组装好实验装置,首先检查装置气密性:再加入实验药品,接下来关闭K1打开K2,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体。打开K1,通入氮气一段时间。
请回答:I、需测定___________(填A、B、C)装置反应前后的质量变化。Ⅱ、通入氮气的目的是____________。
【方案3】按以下步骤测定样品中A1N的含量:
(1)步骤②生成沉淀的离子方程式为___________;
(2)步骤③的操作是___________,A1N的纯度是___________(用m1、m2、m3表示)。
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【题目】硫酸铅,又名石灰浆,可用于铅蓄电池、纤维增重剂、涂料分析试剂。工业上通常用自然界分布最广的方铅矿(主要成分为PbS)生产硫酸铅。工艺流程如下:
已知:①Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×l0-5。
②PbCl2(s)+2C1-(aq)PbCl42-(aq) △H>0
③Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式开始沉淀时的PH值分别为1.9和7。
(1)流程中加入盐酸可以控制溶液的pH<1.9,主要目的是__________________________。
反应过程中可观察到淡黄色沉淀,则①对应的离子方程式为_____________________。
(2)②所得的滤液A蒸发浓缩后再用冰水浴的目的是_____(请用平衡移动原理解释)
(3)④中对应反应的平衡常数表达式________。
(4)上述流程中可循环利用的物质有_________________。
(5)炼铅和用铅都会使水体因重金属铅的含量增大而造成严重污染。水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、Pb(OH)42-。各形态的铅浓度分数x与溶液pH变化的关系如图所示:
①探究Pb2+的性质:向含Pb2+的溶液中逐滴滴加NaOH,溶液变浑浊,继续滴加NaOH溶液又变澄清;pH≥13时,溶液中发生的主要反应的离子方程式为_________________.。
②除去溶液中的Pb2+:科研小组用一种新型试剂可去除水中的痕量铅和其他杂质离子,
实验结果记录如下:
I.由表可知该试剂去除Pb2+的效果最好,请结合表中有关数据说明去除Pb2+比Fe3+效果好的理由是_____。
Ⅱ.若新型试剂(DH)在脱铅过程中主要发生的反应为:2DH(s)+Pb2+D2Pb(s)+2H+,则脱铅时最合适的pH约为________。
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【题目】A、B、C、D四种元素,原子序数依次增大,A原子的最外层上有4个电子;B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体E,D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和。
(1)A为______,B为______,C为______。
(2)E的电子式为 。
(3)写出D的最高价氧化物的水化物和A单质反应的化学方程式:__ ___。
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【题目】50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是________。
(2)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_________________________。
(3)理论上稀的强酸溶液与强碱溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量,写出表示稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式:_______________。
(4)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(5)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量__________(填“相等”或“不相等”),所求中和热__________(填“相等”或“不相等”),简述理由:________________________________________________。
(6)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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